高中化学 铁铜及其化合物

C．向某溶液中加入 NaOH 溶液，得红褐色沉淀，说明溶 液中含有 Fe3＋
D．向某溶液中加入 NaOH 溶液得白色沉淀，又观察到颜 色逐渐变为红褐色，说明该溶液中只含有Fe2＋，不含有Mg2＋
2、请设计实验完成对Fe3O4铁元素价态的探究：限选实验仪器与 试剂：烧杯、试管、玻璃棒、药匙、滴管、酒精灯、试管夹；3 mol·L－1 H2SO4、3% H2O2、6 mol·L－1 HNO3、 0.01 mol·L－1 KMnO4、NaOH稀溶液、0.1 mol·L－1KI、20% KSCN、蒸馏水。
D．将铁粉加入稀硫酸中：
F2eF2e＋+＋62HH+ +==2FFee23+＋H32H↑2
4、某稀溶液中含有等物 质的量的ZnSO4、 Fe2(SO4)3、H2SO4、 CuSO4，向其中逐渐加 入铁粉。下列各图表示溶 液中Fe2+的物质的量和加 入铁粉的物质的量之间的 关系，其中可能正确的是
5、下列实验中，对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关 系的是（ ）
要注意Fe2+是Fe3+和过量的Fe反应的产物 。
与氧化性酸作用：在常温下，铁遇浓硫酸或浓硝酸发生钝 化，而加热时剧烈反应，若酸过量可生成＋3价铁的化合物，若 铁过量可生成＋2价铁的化合物。
1．下列关于铁及其化合物的叙述正确的是( D)。
A．(2012 年天津高考)Fe 在足量 Cl2 中燃烧生成 FeCl2 和 FeCl3
3.（2010全国卷1）能正确表示下列反应的离3; +Cu=2Fe2+ +Cu2+
B．将磁性氧化铁溶于盐酸： FeF3Oe34O＋4 +88HH＋+ =32FFee33+＋+4＋HF2Oe2＋＋4H2O
C．将氯化亚铁溶液和稀硝酸混合：
3FFee22+＋+＋4HN+O+3N－O＋34=HFe＋3= +32FHe32＋O＋+NNOO↑ ＋2H2O
2．物理性质 纯净的铁是光亮的__银__白____色金属，密度为 7.86 g·cm－3，
熔沸点___高_____，有较____好____的导电、传热性，能被磁铁吸 引，也能被磁化。还原铁粉为黑色粉末。
3．化学性质 铁元素性质活泼，有较强的还原性，主要化合价为＋2 和＋3
(1)与非金属单质的反应。
4Fe(OH)2＋2H2O＋O2 ==4Fe(OH)3
白色
Fe(OH)2
灰绿色
红褐色
Fe(OH)3
①溶液中不含Fe3＋和O2等氧化性物质。 ②制备过程中，保证生成的Fe(OH)2在密闭的隔绝空气的体系中。
方法1:FeSO4溶液与NaOH溶液反应制备 (1)配制FeSO4溶液和NaOH溶液的蒸馏水要事先煮沸，除去氧 气; (2)在装有FeSO4溶液的试管里加入苯(或植物油)，使其起到隔 绝空气的作用; (3)吸有NaOH溶液的胶头滴管应插入到FeSO4溶液的液体中， 再挤出NaOH溶液。(见下图)
分析 ：Fe反应后形成的产物呈何价态，一般由下列因素来决定
(1)氧化剂的氧化性强弱.
弱氧化剂
S、I2、H＋(非氧化性酸)、
Fe
Cu2＋(不活泼金属盐)、Fe3＋等
强氧化剂
Fe2＋ Fe3＋
Cl2、Br2、(氧化性酸)热浓H2SO4、HNO3等
H2O(g)、O2
FFee2＋3OF4e3＋
思考:Fe与氧化性酸如稀HNO3反应产物是否都为Fe3＋呢?请完 成下列反应方程式:
方法2:氢气氛围中的复分解反应法 在图1所示的装置中，用NaOH溶液、 铁屑、稀硫酸等试剂制备。
图1 方法3:电解法 利用电解实验可以制得纯净的Fe(OH)2白色 沉淀， 如图2所示，两电极的材料分别为石墨和铁。
图2
1．(2012梅州月考，双选)某溶液中有NH4+、Mg2＋、Fe2＋、 Al3＋ 4种阳离子，若向其中加入过量的氢氧化钠溶液，微热并 搅拌，再加入过量盐酸，溶液中大量减少的阳离子是(双选 ) A．NH4+ B．Mg2＋ C．Fe2＋ D．Al3＋
其电子式为___
____。
（6）单质硼可用于生成具有优良抗冲击性能硼钢。以硼酸和
金属镁为原料可制备单质硼，用化学方程式表示制备过程
_____
______。
铁及其化合物
复习目标:
1.掌握铁的单质、氧化物和氢氧化物等的性质。 2.理解“铁三角”，以Fe2＋和Fe3＋相互转化为例掌握变价金属 元素的氧化还原性。。 3.掌握铁离子和亚铁离子的检验方法
Fe(过量)＋HNO3(稀)=___________。
分析 ：Fe反应后形成的产物呈何价态，一般由下列因素来决定 (2)反应条件或反应物之间的量 Fe＋HNO3(浓) 常温 钝化 Fe＋4HNO3(过量)＝Fe(NO3)3＋2H2O＋NO↑ 3Fe(过量)＋8HNO3＝3Fe(NO3)2＋4H2O＋2NO↑
_3__F_e_(_O_H__)2_＋__1__0_H_N__O_3_=_=_ =
_3__F_e_(_N_O__3_)3_＋__N_O__↑__＋__8_H_ 2O⑤受热分解：_________ ③空气中放置被氧化： __4_F_e_(_O_H__)_2＋__2__H_2_O__＋__O_2_ _2_F__e_(O__H__)3____________ __=_=_=_4_F__e_(O__H_)_3_________ Fe2O3＋3H2O
硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿（主要成分为 Mg2B2O5·H2O和Fe3O4，还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3 和SiO2等)为原料制备硼酸(H3BO3)的工艺流程如图所示：
回答下列问题：
（ 1 ） 写 出 Mg2B2O5·H2O 与 硫 酸 反 应 的 化 学 方 程 式 _____________。为提高浸出速率，除适当增加硫酸浓度浓度外， 还可采取的措施有_________（写出两条）。
试比较S、Cl2的氧化性
(2)与水的反应。 常温下铁与水不反应，在高温条件下与水蒸气反应： __3_F_e_＋__4_H__2_O_(_g_)_______F_e__3O__4_＋__4_H__2___。
(3)与酸的反应。 ①与非氧化性酸反应的离子方程式F：e＋__2__H_＋__=_=_F_e_2_＋_＋__H__2_↑__。
①与非氧化性强酸反应：
____F_e_(_O_H__)_2＋__2__H_＋__=_=_=__ ____F_e_2_＋_＋__2__H_2_O_______
④与酸反应：F_e_(_O__H_)_3_＋_ __3__H_＋__=_=_=_F_e__3＋__＋__3_H__2O_
②与氧化性酸反应：
_____________________
磁性氧化铁
铁红
②__＋__2_、__＋__3_ ③___＋__3_____
类型
碱性氧化物
－
碱性氧化物
色态
黑色粉末
黑色晶体
红棕色粉末
溶解性
难溶于水
难溶于水
难溶于水
稳定性 ④__不__稳__定____
稳定
稳定
(续表)
化学式
FeO
Fe3O4 (FeO·Fe2O3)
Fe2O3
与盐酸 ⑤_____________ 反应 __F_e_O__＋__2_H__＋_=___ Fe2＋＋H2O
先有白色沉淀 生成后变为浅 蓝色沉淀
结论
稀硝酸将Fe氧 化为Fe3＋
金属铁比铜活 泼
金属铝的熔点 较低
Cu(OH)2的溶 度积比 Mg(OH)2的小
一： Fe2＋和Fe3＋的检验
1．下列离子的检验方法合理的是( )。 A．向某溶液中滴入 KSCN 溶液呈血红色，说明不含 Fe2＋ B．向某溶液中通入 Cl2，然后再加入 KSCN 溶液变血红色， 说明原溶液中含有 Fe2＋
⑩___________
－
_F_e_2_O_3_＋__6_H__＋___
＋2I－= 2Fe2＋
＋__I2_＋__3_H__2_O___
三、铁的氢氧化物
项目
Fe(OH)2
Fe(OH)3
(1)物理 ___白___色，___难___溶于水 _红__褐___色，___难___溶于
性质 的固体
水的固体
(2)化学 性质
2.把少量废铁屑溶于过量稀硫酸中，过滤，除去杂质，在滤液 中加入适量硝酸，在加入过量氨水，有红褐色沉淀生成。过滤， 加热沉淀物至质量不再发生变化，得到红棕色的残渣。上述沉 淀和残渣分别为（）。
A. Fe(OH)3;Fe2O3 C. Fe(OH)2、Fe(OH)3;Fe3O4
B. Fe(OH)2;FeO D. Fe2O4;Fe(OH)3
复习线索：
金属单质—氧化物—氧化物对应的水化物—盐
◎ 回归教材 ◎
一、铁 1．位置
铁位于__第__四____周期第__Ⅷ______族，是过渡金属元素的代 表。铁元素是一种 __变__价____ 元素 ， 通常显示 ___＋__2__ 价 、 __＋__3____价，其化合物及其水溶液往往带有颜色。
3Fe3O4＋ 28HNO3 ===9Fe(NO3)3＋ NO↑＋14H2O
⑧___________
F_e_2_O_3_＋__6_H__N_O__3_ =2_F_e_(_N_O__3_)3_＋___ 3H2O
与HI 反应
⑨_____________
____F_e_O__＋__2_H_＋___ = Fe2＋＋H2O
二、铁的氧化物
铁元素的主要化合价为＋2 价和＋3 价，通常可以形成三种 氧化物[氧化铁(Fe2O3)、氧化亚铁(FeO)、四氧化三铁(Fe3O4)]。 三种氧化物性质的比较如下表：
化学式 名称